第五章 5.3 实验 研究平抛运动的特点 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册
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| 名称 | 第五章 5.3 实验 研究平抛运动的特点 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 547.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-10 16:37:02 | ||
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5.3 实验 研究平抛运动的特点 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册
一、单选题
1．平抛物体的运动规律可概括为两条：第一条，水平方向做匀速直线运动；第二条，竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动。可做下面的实验，如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，两球同时落到地面，则这个实验（ ）
A．只能说明上述规律中的第一条
B．只能说明上述规律中的第二条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
2．为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：
序号 抛出点的高度/m 水平初速度/（m·s－1） 水平射程/m
1 0.20 2
0.40
2 0.20 3 0.60
3 0.45
2 0.60
4 0.45 4 1.2
5 0.80
2 0.8
6 0.80 6 2.4
以下探究方案符合控制变量法的是（ ）
A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
3．如图所示，在探究平抛运动的规律时，用小锤打击金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动，下列说法正确的是（ ）
A．P球先落地
B．Q球先落地
C．两球同时落地
D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定
4．在课堂中，老师用如图所示的实验研究平抛运动．A、B是质量相等的两个小球，处于同一高度．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．某同学设想在两小球下落的空间中任意选取两个水平面1、2，小球A、B在通过两水平面的过程中，动量的变化量分别为△pA和△pB，动能的变化量分别为△EkA和△EkB，忽略一切阻力的影响，下列判断正确的是（ ）
A．△pA=△pB，△EkA=△EkB B．△pA≠△pB，△EkA≠△EkB
C．△pA≠△pB，△EkA=△EkB D．△pA=△pB，△EkA≠△EkB
5．某同学用如图所示的装置研究平抛运动。在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为h、2h、3h，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为x1、x2、x3，则（ ）
A．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
B．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
C．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
D．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
6． 为了研究平抛运动的特点，老师做了如下演示实验：实验装置如图所示，将小球A紧靠弹性金属片放在水平台的边缘，弹性金属片夹住小球B。现用小锤打击弹性金属片，使A球水平抛出的同时B球被松开下落。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．应保持两球的质量相等
B．应保持装置的高度不变进行多次实验
C．应改变装置的高度分别进行多次实验
D．这个实验的目的是为了说明A球在水平方向做匀速直线运动
7．图（a）是“探究平抛运动的特点”的实验装置，图（b）是实验中拍摄的频闪照片，由此可知小球做的不是平抛运动。其原因可能是（ ）
A．斜槽末端不水平 B．斜槽末端不光滑
C．释放小球的位置偏高 D．释放小球时有初速度
8．某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验所用斜槽轨道必须光滑
B．小球运动时与坐标纸有摩擦不影响实验结果
C．实验中小球须从同一位置静止释放
D．调节斜槽末端水平是保证小球抛出的速率相同
9．用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端飞出，落在水平挡板MN上，在白纸上留下印迹。多次实验，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球运动的轨迹。下列说法正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．挡板高度需要等间距变化
D．要从斜槽上不同的位置释放钢球
10．在做“探究平抛运动规律”实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端可以不水平
C．本实验需要用天平称出小球的质量
D．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
二、多选题
11．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取g=10m/s2，那么（ ）
A．闪光的时间间隔是0.1s
B．小球运动的水平分速度为2.0m/s
C．小球经过b点速度的大小为2.5m/s
D．小球是从O点开始水平抛出的
12．某问学设计了一个研究平抛运动特点的家庭实验装置，去验证平抛运动水平方向做匀速直线运动， 如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置 滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动，若已知物体做平抛运动时在竖直方向 上为自由落体运动下列说法正确的是（ ）
A．除实验中描述的器材外，该实验还必需的实验器材是刻度尺
B．除实验中描述的器材外，该实验还必需的实验器材是秒表、刻度尺
C．相对平抛起始位置，测出下落高度与平抛水平位移的平方成正比，说明钢球水平向做匀速运动
D．相对平抛起始位置，测出平抛水平位移与下落高度的平方成正比，说 明钢球水平向做匀速运动
三、填空题
13．在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图示的装置：先将斜槽轨道的末端调整 ，再在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；依得到痕迹B的方法，再得到痕迹C；最后用刻度尺测出图示中的x、y1、y2的数值，如果重力加速度为g，则小球的初速度的表达式为v0= 。
14．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.50cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则闪光频率是 Hz；小球平抛的初速度v0= （取g=10m/s2）。
15．某同学设计了一个探究平抛运动的实验装置，如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从同一位置无初速释放，小球飞出桌面后做平抛运动。在桌面边缘悬挂一重锤线，在水平地面上依次铺上白纸和复写纸。实验时记下抛出点O和它正下方的O 点，多次从同一位置释放小球，在白纸上记录下落点位置P。已知重力加速度为g，利用刻度尺再测出 和 ，（写出物理量的名称并用相应的字母表示）就可以算出小球在O点平抛的初速度，即v0= （用测量的物理量字母表示）
16．如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm。已知闪光频率是30Hz，那么当地重力加速度g是 m/s2，小球的初速度是 m/s。（计算结果保留两位小数）
四、实验探究题
17． “频闪摄影”是研究物体运动的一种常见的有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。某同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验来验证“平抛运动的规律”。设计步骤如下：
①如图甲，该同学将两个相同的实心金属小球放置实验装置上，调整、小球的高度，使两个小球重心在同一水平线上。
②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。
③用小木槌敲击弹片，让、两个小球同时开始运动，直到小球落在实验台上。
④通过频闪摄像机连接打印机进行打印得到如图乙所示的图片。
⑤在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系坐标系图中未画出，选择球的三个影像、、的球心位置进行测量，得到水平位移：，竖直位移：，通过测量数据可知，该频闪摄像机的闪光频率为 ，小球抛出时的初速度大小为 保留三位有效数字；小球经过点时速度大小为 可用根号表示取
18． 如图，让小球从斜槽滚下，用描点的方法画出小球平抛的轨迹，回答问题：
（1）斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端 填“竖直”或“水平”；
（2）方木板固定：方木板必须处于 填“竖直平面内”或“同一水平面”，固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直；
（3）小球释放：小球每次必须从斜槽上 填“同一”或“不同”位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜；
（4）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的有____；
A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．弹簧测力计
（5）某同学用根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图所示，已知重力加速度为。
在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则 填“”或“”或“”。
小钢球平抛运动的初速度 。用、、、表示
19．某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动。
（1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到____。（填选项前的字母）
A．A、B两球同时落地
B．A、B两球的运动路线相同
C．击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大
（2）某次实验过程中用频闪照相机获得小球 A 连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为f=10 Hz。用刻度尺测得照片上。x1=x2=2.00 cm，y1=1.24 cm，y2=2.20cm，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为 10，则小球平抛的初速度大小为 m/s，当地的重力加速度 g为 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
答案解析部分
1．B
两球同时落到地面，说明竖直方向上运动的时间相等，B符合题意。
故答案为：B
2．A
若探究水平射程与高度的关系，应保证物体平抛运动的初速度不变，改变下落高度，选项A正确，B错误；若探究水平射程与初速度的关系，应保证平抛运动的下落高度不变，改变初速度，选用的数据可以是1、2的实验数据或3、4的实验数据或5、6的实验数据，选项C、D错误，BCD不符合题意，A符合题意，故答案为：A。
3．C
解：根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明P、Q在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．
4．A
解：小球A、B在通过两水平面的过程中，因为下降的高度相同，则重力做功相同，根据动能定理知，动能的变化量相同．
因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以A、B两球通过两水平面间的时间相等，根据动量定理知，重力冲量相等，则动量的变化量相等．故A正确，B、C、D错误．
5．B
小球离开桌面后竖直方向上做自由落体运动，复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为h、2h、3h，据 可得，小球三次在空中运动时间 ．
A．若 ，据 知，小球在水平方向不是做匀速直线运动．A不符合题意．
B．若 ，据 知，小球在水平方向做匀速直线运动．B符合题意．
C．若 ，据 知，小球在水平方向不是做匀速直线运动．C不符合题意．
D．若 ，据 知，小球在水平方向不是做匀速直线运动．D不符合题意．
6．C
D.这个实验的目的是为了验证A球在竖直方向上做自由落体运动，锤打击弹性金属片，使A球水平抛出的同时B球被松开下落，如果两球同时落地，就说明A球竖直方向上的运动与做自由落体运动的B球相同，D不符合题意；
BC.为了实验结论具有普遍性，需改变装置的高度分别进行多次实验，B不符合题意，C符合题意；
A.在不计空气阻力的情况下，平抛运动和自由落体运动的下落时间与小球质量无关，所以该实验对两小球的质量关系没有要求，A不符合题意。
7．A
由图知小球离开水平轨道末端时向上抛出，说明小球的速度斜向上，原因只能是斜槽末端不水平，故A符合题意，BCD不符合题意。
8．C
ACD.在“探究平抛运动的特点”实验中，因为要多次让小球以相同的水平速度从斜槽末端抛出，所以为了使小球每次到达斜槽末端时的速度相同，小球须从同一位置由静止释放，因为每次斜槽轨道对小球的摩擦力对小球做功相等，所以轨道是否光滑不会影响小球到到达末端的速度每次都相等的结果，故对斜槽轨道是否光滑没有要求，为了保证小球离开斜槽时速度水平，还要调节斜槽末端水平，AD不符合题意，C符合题意；
B.小球运动时与坐标纸有摩擦，小球将不再只受重力，不满足平抛运动的条件，对实验结果有影响，B不符合题意。
9．B
AB. 本实验需要保证钢球从同一位置释放，到达Q点的速度相同，斜槽轨道不需要光滑，AB不符合题意；
B. 斜槽轨道末端水平，保证钢球飞出时的初速度水平，做平抛运动，B符合题意；
C. 调节挡板从而获得钢球做平抛运动的轨迹的多个位置，然后利用平滑的曲线得到平抛运动的轨迹，不需要设置挡板高度等距离变化，C不符合题意；
10．D
ABD.在做“探究平抛运动规律”实验时，为描出小球做平抛运动的轨迹，需小球多次以相同的水平速度从槽口末端抛出，所以应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下，这样小球到达斜槽底端时速度才会相同，斜槽轨道不一定必须光滑，为保证小球抛出时速度水平，则斜槽轨道末端必须水平，AB不符合题意，D符合题意；
C.本实验不需要用天平称出小球的质量，C不符合题意。
11．A,B,C
A、在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，闪光的时间间隔 ，A符合题意。
B、小球的水平分速度 ，B符合题意。
C、小球经过b点的竖直分速度 ，根据速度的平行四边形定则可知，b点的速度 ，C符合题意。
D、根据 ，可推出抛出点到b点的运动时间为 ，而O到b的时间为0.2s，可知O点不是抛出点，D不符合题意。
12．A,C
已知钢球在竖直方向做自由落体运动，则h= gt2，水平方向若做匀速运动则满足： ，解得 ，则相对平抛起始位置，测出下落高度h与平抛水平位移x的平方成正比，说明钢球水平向做匀速运动，C符合题意； ，则相对平抛起始位置，测出平抛水平位移与下落高度的平方根成正比，说明钢球水平向做匀速运动，D不符合题意；由以上分析可知，实验中需要用刻度尺测量距离，不需要秒表，A符合题意，B不符合题意；
13．水平；
为了使小球离开斜槽轨道后做平抛运动，则应将斜槽轨道的末端调整水平；在竖直方向上
水平方向上 ，联立解得
14．20；1m/s
由图可知，任意相邻的两点水平距离都相等，所以相邻两点间的时间相等，竖直方向为自由落体运动，竖直方向有
闪光周期
闪光频率 小球平抛的初速度
15．OO 的高度h；O P的距离x；
平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出OO 的高度h。
平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出O P的距离x。
根据竖直方向上
水平方向
解得
16．9.72；0.49
已知闪光灯的闪光频率是 ，周期是
即相邻两个点的时间间隔为 ，在竖直方向上有
解得
小球的初速度为
17．10；2.00；
⑤小球在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动位移差公式可得，代入数据解得T=0.1s，则频率；小球在水平方向做匀速直线运动，可得小球A抛出的初速度大小为，小球A经过D点时竖直方向速度大小为，小球过D点的速度，代入数据解得。
18．（1）水平
（2）竖直平面内
（3）同一
（4）B
（5）>；
（1）为使小球能够水平抛出，必须调整斜槽，使其末端水平。
（2）小球做平抛运动在竖直平面内，所以方木板必须处于竖直平面内，以便能准确的描出小球通过的位置，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直，并用其确定y轴方向。
（3）为了保证小球每次抛出时的初速度大小相等，作用每次必须从斜槽的同一位置由静止释放。
（4）为更好的画出分析平抛轨迹实验还需坐标纸，实验中不需要测量时间、质量和受力，所以不需要秒表、天平和弹簧测力计，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
（5）①如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则和的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于。
②竖直方向上，由匀变速直线运动位移差公式可得，水平方向，由匀速运动位移公式可得，解得小钢球平抛的初速度为。
19．（1）A
（2）2.0；9.6
（1）A、由于A小球在竖直方向分运动与B小球一致所以可以观察到两个小球同时落地，所以A错；B、A做平抛运动为曲线轨迹，B球做自由落体运动为直线轨迹，所以B错；C、根据可以判别落地间隔与击球的力度无关，只与下落的高度有关，所以C错；答案选A；
（2）由于物体在竖直方向做匀加速直线运动，根据相同时间的邻差公式有：，代入数据可以解得重力加速度为：，根据水平方向的位移公式有：可以解得初速度为：。
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5.3 实验 研究平抛运动的特点 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第二册
一、单选题
1．平抛物体的运动规律可概括为两条：第一条，水平方向做匀速直线运动；第二条，竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动。可做下面的实验，如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，两球同时落到地面，则这个实验（ ）
A．只能说明上述规律中的第一条
B．只能说明上述规律中的第二条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
2．为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：
序号 抛出点的高度/m 水平初速度/（m·s－1） 水平射程/m
1 0.20 2
0.40
2 0.20 3 0.60
3 0.45
2 0.60
4 0.45 4 1.2
5 0.80
2 0.8
6 0.80 6 2.4
以下探究方案符合控制变量法的是（ ）
A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
3．如图所示，在探究平抛运动的规律时，用小锤打击金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动，下列说法正确的是（ ）
A．P球先落地
B．Q球先落地
C．两球同时落地
D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定
4．在课堂中，老师用如图所示的实验研究平抛运动．A、B是质量相等的两个小球，处于同一高度．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．某同学设想在两小球下落的空间中任意选取两个水平面1、2，小球A、B在通过两水平面的过程中，动量的变化量分别为△pA和△pB，动能的变化量分别为△EkA和△EkB，忽略一切阻力的影响，下列判断正确的是（ ）
A．△pA=△pB，△EkA=△EkB B．△pA≠△pB，△EkA≠△EkB
C．△pA≠△pB，△EkA=△EkB D．△pA=△pB，△EkA≠△EkB
5．某同学用如图所示的装置研究平抛运动。在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为h、2h、3h，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为x1、x2、x3，则（ ）
A．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
B．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
C．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
D．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
6． 为了研究平抛运动的特点，老师做了如下演示实验：实验装置如图所示，将小球A紧靠弹性金属片放在水平台的边缘，弹性金属片夹住小球B。现用小锤打击弹性金属片，使A球水平抛出的同时B球被松开下落。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．应保持两球的质量相等
B．应保持装置的高度不变进行多次实验
C．应改变装置的高度分别进行多次实验
D．这个实验的目的是为了说明A球在水平方向做匀速直线运动
7．图（a）是“探究平抛运动的特点”的实验装置，图（b）是实验中拍摄的频闪照片，由此可知小球做的不是平抛运动。其原因可能是（ ）
A．斜槽末端不水平 B．斜槽末端不光滑
C．释放小球的位置偏高 D．释放小球时有初速度
8．某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验所用斜槽轨道必须光滑
B．小球运动时与坐标纸有摩擦不影响实验结果
C．实验中小球须从同一位置静止释放
D．调节斜槽末端水平是保证小球抛出的速率相同
9．用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端飞出，落在水平挡板MN上，在白纸上留下印迹。多次实验，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球运动的轨迹。下列说法正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．挡板高度需要等间距变化
D．要从斜槽上不同的位置释放钢球
10．在做“探究平抛运动规律”实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端可以不水平
C．本实验需要用天平称出小球的质量
D．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
二、多选题
11．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取g=10m/s2，那么（ ）
A．闪光的时间间隔是0.1s
B．小球运动的水平分速度为2.0m/s
C．小球经过b点速度的大小为2.5m/s
D．小球是从O点开始水平抛出的
12．某问学设计了一个研究平抛运动特点的家庭实验装置，去验证平抛运动水平方向做匀速直线运动， 如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置 滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动，若已知物体做平抛运动时在竖直方向 上为自由落体运动下列说法正确的是（ ）
A．除实验中描述的器材外，该实验还必需的实验器材是刻度尺
B．除实验中描述的器材外，该实验还必需的实验器材是秒表、刻度尺
C．相对平抛起始位置，测出下落高度与平抛水平位移的平方成正比，说明钢球水平向做匀速运动
D．相对平抛起始位置，测出平抛水平位移与下落高度的平方成正比，说 明钢球水平向做匀速运动
三、填空题
13．在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图示的装置：先将斜槽轨道的末端调整 ，再在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；依得到痕迹B的方法，再得到痕迹C；最后用刻度尺测出图示中的x、y1、y2的数值，如果重力加速度为g，则小球的初速度的表达式为v0= 。
14．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.50cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则闪光频率是 Hz；小球平抛的初速度v0= （取g=10m/s2）。
15．某同学设计了一个探究平抛运动的实验装置，如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从同一位置无初速释放，小球飞出桌面后做平抛运动。在桌面边缘悬挂一重锤线，在水平地面上依次铺上白纸和复写纸。实验时记下抛出点O和它正下方的O 点，多次从同一位置释放小球，在白纸上记录下落点位置P。已知重力加速度为g，利用刻度尺再测出 和 ，（写出物理量的名称并用相应的字母表示）就可以算出小球在O点平抛的初速度，即v0= （用测量的物理量字母表示）
16．如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm。已知闪光频率是30Hz，那么当地重力加速度g是 m/s2，小球的初速度是 m/s。（计算结果保留两位小数）
四、实验探究题
17． “频闪摄影”是研究物体运动的一种常见的有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。某同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验来验证“平抛运动的规律”。设计步骤如下：
①如图甲，该同学将两个相同的实心金属小球放置实验装置上，调整、小球的高度，使两个小球重心在同一水平线上。
②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。
③用小木槌敲击弹片，让、两个小球同时开始运动，直到小球落在实验台上。
④通过频闪摄像机连接打印机进行打印得到如图乙所示的图片。
⑤在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系坐标系图中未画出，选择球的三个影像、、的球心位置进行测量，得到水平位移：，竖直位移：，通过测量数据可知，该频闪摄像机的闪光频率为 ，小球抛出时的初速度大小为 保留三位有效数字；小球经过点时速度大小为 可用根号表示取
18． 如图，让小球从斜槽滚下，用描点的方法画出小球平抛的轨迹，回答问题：
（1）斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端 填“竖直”或“水平”；
（2）方木板固定：方木板必须处于 填“竖直平面内”或“同一水平面”，固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直；
（3）小球释放：小球每次必须从斜槽上 填“同一”或“不同”位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜；
（4）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的有____；
A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．弹簧测力计
（5）某同学用根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图所示，已知重力加速度为。
在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则 填“”或“”或“”。
小钢球平抛运动的初速度 。用、、、表示
19．某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动。
（1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到____。（填选项前的字母）
A．A、B两球同时落地
B．A、B两球的运动路线相同
C．击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大
（2）某次实验过程中用频闪照相机获得小球 A 连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为f=10 Hz。用刻度尺测得照片上。x1=x2=2.00 cm，y1=1.24 cm，y2=2.20cm，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为 10，则小球平抛的初速度大小为 m/s，当地的重力加速度 g为 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
答案解析部分
1．B
两球同时落到地面，说明竖直方向上运动的时间相等，B符合题意。
故答案为：B
2．A
若探究水平射程与高度的关系，应保证物体平抛运动的初速度不变，改变下落高度，选项A正确，B错误；若探究水平射程与初速度的关系，应保证平抛运动的下落高度不变，改变初速度，选用的数据可以是1、2的实验数据或3、4的实验数据或5、6的实验数据，选项C、D错误，BCD不符合题意，A符合题意，故答案为：A。
3．C
解：根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明P、Q在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．
4．A
解：小球A、B在通过两水平面的过程中，因为下降的高度相同，则重力做功相同，根据动能定理知，动能的变化量相同．
因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以A、B两球通过两水平面间的时间相等，根据动量定理知，重力冲量相等，则动量的变化量相等．故A正确，B、C、D错误．
5．B
小球离开桌面后竖直方向上做自由落体运动，复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为h、2h、3h，据 可得，小球三次在空中运动时间 ．
A．若 ，据 知，小球在水平方向不是做匀速直线运动．A不符合题意．
B．若 ，据 知，小球在水平方向做匀速直线运动．B符合题意．
C．若 ，据 知，小球在水平方向不是做匀速直线运动．C不符合题意．
D．若 ，据 知，小球在水平方向不是做匀速直线运动．D不符合题意．
6．C
D.这个实验的目的是为了验证A球在竖直方向上做自由落体运动，锤打击弹性金属片，使A球水平抛出的同时B球被松开下落，如果两球同时落地，就说明A球竖直方向上的运动与做自由落体运动的B球相同，D不符合题意；
BC.为了实验结论具有普遍性，需改变装置的高度分别进行多次实验，B不符合题意，C符合题意；
A.在不计空气阻力的情况下，平抛运动和自由落体运动的下落时间与小球质量无关，所以该实验对两小球的质量关系没有要求，A不符合题意。
7．A
由图知小球离开水平轨道末端时向上抛出，说明小球的速度斜向上，原因只能是斜槽末端不水平，故A符合题意，BCD不符合题意。
8．C
ACD.在“探究平抛运动的特点”实验中，因为要多次让小球以相同的水平速度从斜槽末端抛出，所以为了使小球每次到达斜槽末端时的速度相同，小球须从同一位置由静止释放，因为每次斜槽轨道对小球的摩擦力对小球做功相等，所以轨道是否光滑不会影响小球到到达末端的速度每次都相等的结果，故对斜槽轨道是否光滑没有要求，为了保证小球离开斜槽时速度水平，还要调节斜槽末端水平，AD不符合题意，C符合题意；
B.小球运动时与坐标纸有摩擦，小球将不再只受重力，不满足平抛运动的条件，对实验结果有影响，B不符合题意。
9．B
AB. 本实验需要保证钢球从同一位置释放，到达Q点的速度相同，斜槽轨道不需要光滑，AB不符合题意；
B. 斜槽轨道末端水平，保证钢球飞出时的初速度水平，做平抛运动，B符合题意；
C. 调节挡板从而获得钢球做平抛运动的轨迹的多个位置，然后利用平滑的曲线得到平抛运动的轨迹，不需要设置挡板高度等距离变化，C不符合题意；
10．D
ABD.在做“探究平抛运动规律”实验时，为描出小球做平抛运动的轨迹，需小球多次以相同的水平速度从槽口末端抛出，所以应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下，这样小球到达斜槽底端时速度才会相同，斜槽轨道不一定必须光滑，为保证小球抛出时速度水平，则斜槽轨道末端必须水平，AB不符合题意，D符合题意；
C.本实验不需要用天平称出小球的质量，C不符合题意。
11．A,B,C
A、在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，闪光的时间间隔 ，A符合题意。
B、小球的水平分速度 ，B符合题意。
C、小球经过b点的竖直分速度 ，根据速度的平行四边形定则可知，b点的速度 ，C符合题意。
D、根据 ，可推出抛出点到b点的运动时间为 ，而O到b的时间为0.2s，可知O点不是抛出点，D不符合题意。
12．A,C
已知钢球在竖直方向做自由落体运动，则h= gt2，水平方向若做匀速运动则满足： ，解得 ，则相对平抛起始位置，测出下落高度h与平抛水平位移x的平方成正比，说明钢球水平向做匀速运动，C符合题意； ，则相对平抛起始位置，测出平抛水平位移与下落高度的平方根成正比，说明钢球水平向做匀速运动，D不符合题意；由以上分析可知，实验中需要用刻度尺测量距离，不需要秒表，A符合题意，B不符合题意；
13．水平；
为了使小球离开斜槽轨道后做平抛运动，则应将斜槽轨道的末端调整水平；在竖直方向上
水平方向上 ，联立解得
14．20；1m/s
由图可知，任意相邻的两点水平距离都相等，所以相邻两点间的时间相等，竖直方向为自由落体运动，竖直方向有
闪光周期
闪光频率 小球平抛的初速度
15．OO 的高度h；O P的距离x；
平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出OO 的高度h。
平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出O P的距离x。
根据竖直方向上
水平方向
解得
16．9.72；0.49
已知闪光灯的闪光频率是 ，周期是
即相邻两个点的时间间隔为 ，在竖直方向上有
解得
小球的初速度为
17．10；2.00；
⑤小球在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动位移差公式可得，代入数据解得T=0.1s，则频率；小球在水平方向做匀速直线运动，可得小球A抛出的初速度大小为，小球A经过D点时竖直方向速度大小为，小球过D点的速度，代入数据解得。
18．（1）水平
（2）竖直平面内
（3）同一
（4）B
（5）>；
（1）为使小球能够水平抛出，必须调整斜槽，使其末端水平。
（2）小球做平抛运动在竖直平面内，所以方木板必须处于竖直平面内，以便能准确的描出小球通过的位置，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直，并用其确定y轴方向。
（3）为了保证小球每次抛出时的初速度大小相等，作用每次必须从斜槽的同一位置由静止释放。
（4）为更好的画出分析平抛轨迹实验还需坐标纸，实验中不需要测量时间、质量和受力，所以不需要秒表、天平和弹簧测力计，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
（5）①如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则和的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于。
②竖直方向上，由匀变速直线运动位移差公式可得，水平方向，由匀速运动位移公式可得，解得小钢球平抛的初速度为。
19．（1）A
（2）2.0；9.6
（1）A、由于A小球在竖直方向分运动与B小球一致所以可以观察到两个小球同时落地，所以A错；B、A做平抛运动为曲线轨迹，B球做自由落体运动为直线轨迹，所以B错；C、根据可以判别落地间隔与击球的力度无关，只与下落的高度有关，所以C错；答案选A；
（2）由于物体在竖直方向做匀加速直线运动，根据相同时间的邻差公式有：，代入数据可以解得重力加速度为：，根据水平方向的位移公式有：可以解得初速度为：。
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